1.一种基于短时傅里叶变换的油井动液面深度检测方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤11：安装检测装置，在检测管(1)内靠近管口处安装有检测装置，该检测装置的扬声器(13)和驻极式话筒(14)伸向所述检测管(1)内，所述扬声器(13)和驻极式话筒(14)均靠近所述检测管(1)的管心线；

步骤12：利用发声软件构造出白噪声信号，将白噪声经过功率放大器及扬声器(13)，扬声器(13)贴近管口固定住，信号经功率放大器放大后由扬声器(13)送入油管中，通过连续不断地向管内发送白噪声，激发管中空气柱共振，将驻极式话筒(14)置于管口内5米处，以采集管中能量强的共振信号；

步骤13：设置采样频率fsD为5万Hz，采样时间T1分钟，采集得到周期为ND的共振信号RD(nD),nD＝0,1,2,…,ND-1；

步骤14：对长度为ND的共振信号RD(nD)做Welch功率谱估计，取各段长度为N1D，记得到的信号为A1D，其频率分辨率为Δf1D＝fsD/N1D，此处提供将二次傅里叶变换后的谱线号转化为实际频率的公式：步骤15：对A1DWelch功率谱信号做高通滤波处理，得到高通滤波后的Welch功率谱信号(记为B1D)和包络信号；

步骤16：对B1DWelch功率谱信号做短时傅里叶变换，记为C1D信号，得到C1D信号短时傅里叶变换的二维频谱图和三维频谱图，根据三维短时傅里叶变换频谱图可以知只有某段区间的傅里叶变换谐波频率幅值最大，说明此区间谐波的周期性较强；

步骤17：根据C1D信号的二维频谱图和三维频谱图，取幅值最大的频段，并补零至周期为ND，再做二次傅里叶变换，得到信号记为D1D；

步骤18：根据信号D1D的二次傅里叶变换频谱图，读取频谱图中幅值最大的频率值nD，根据 计算出两阶共振频率之间的差值ΔfD；

步骤19：根据管内空气柱的共振模型

nD＝1,2,3,…，有相邻另一驻波共振频率为

nD＝1,2,3,…，联合两式可得两个相邻共振频率间距ΔfD为

则空气柱长度lD为 考虑管口校正有 由两

阶共振频率之间的差值ΔfD，根据数学模型 可以计算出油井动液

面的深度lD。

2.根据权利要求1所述的基于短时傅里叶变换的油井动液面深度检测方法，其特征在于：通过实验发现，对于100米以内的管道，采样时间达到1分钟，即可满足测量要求，当管道长达1000米时，采样时间达到3分钟也可满足测量要求，但在满足实时性的前提下，采样时间越长，Welch平均的效果会越好，对噪声的滤除效果也就越好。因此，采用一种基于welch多段平均功率谱法的油井动液面深度检测方法进行验证，具体步骤如下：步骤21：利用发声软件构造出白噪声信号，将白噪声经过功率放大器及扬声器，扬声器贴近管口固定住，信号经功率放大器放大后由扬声器送入油管中，通过连续不断地向管内发送白噪声，激发管中空气柱共振，将驻极式话筒置于管口内5米处，以采集管中能量强的共振信号；

步骤22：设置采样频率fs为5万Hz，根据粗测深度lD，确定精测采样时间 分钟，采集得到周期为N9的共振信号步骤23：将共振信号R9(n9)通过低通滤波器，进行抗混叠滤波，然后把模拟信号变成数字信号，能得到共振信号R9(n9)的时域波形；

步骤24：根据自相关原理，设采集到的共振信号为R9(n9)＝X9(n9)+Y9(n9)，其中X9(n9)为共振信号，Y9(n9)为随机噪声信号，接收机的其中一个通道输入R9(n9)，另一个通道经过延时器，使R9(n9)延时z9，经过延时的R9(n9+z9)和未经延时的R9(n9)均送入相乘器内，乘积求和后取平均值输出，从而得到自相关函数rR9(z9)：其中，rXX9(z9)表示共振信号的自相关，rXY9(z9)表示共振信号与随机白噪声信号的互相关，rYX9(z9)表示随机白噪声信号与共振信号的互相关，rYY9(z9)表示白噪声与白噪声的自相关；

根据白噪声与共振信号及白噪声本身之间的不相关特性，有：

rXY9(z9)＝rYX9(z9)＝rYY9(z9)＝0   (2)

因此运用自相关算法可大大消除共振信号中的白噪声，能有效增强信号的周期性；

步骤25：对自相关后周期为N的共振信号做welch多段平均功率谱估计，选用周期为N19的卷积汉宁窗，窗长N19的选择满足分辨率可以分辨出相邻谐波频率即可，将原周期为N9的共振信号分为L9＝N9/N19段，在满足分辨率的基础上，分段数L9越多，效果越好，其中相邻各段之间无重叠部分，得到周期为N19的各段welch功率谱，设每一段周期为N19的共振信号的功率谱为Pper9(ω)，即：把各段Pper9(ω)相加，再取平均，得到周期为N9的共振信号R9(n9)的平均功率谱即：步骤26：得到各段的离散傅里叶变换，其中频域内各离散频率间的间隔(即频率分辨率)为Δf9＝fs/N19；

步骤27：连续读取K9个频率间隔Δf9，求平均，定义平均后的频率间隔为

步骤28：借助管柱的声场特性和管内空气柱的共振原理，建立油井动液面深度与管内空气共振频率之间的数学模型：其中，n9为谐波阶数，fn9为对应的共振谐波频率，c为声波信号在空气中的传播速度，c≈331.6+0.6t(m/s)，t为环境温度，l19为空气柱长度，相邻于fn9的另一共振频率为f(n+1)9：联合上面两式可得两个相邻共振频率的间距Δf9为：

将平均后的频率间隔 带入式(8)，则有空气柱长度l19为：

考虑管口校正有：

d为管道直径，根据数学模型 可以计算出油井动液面的深度l19。

3.根据权利要求1或2所述的基于短时傅里叶变换的油井动液面深度检测方法，其特征在于：所述检测装置包括主动转轴(3)，该主动转轴(3)外端部经支架转筒(4)安装在支架(2)上，所述支架(2)安装在所述检测管(1)的管口，在所述主动转轴(3)上固套有太阳轮(6)，在该太阳轮(6)两侧均设置有夹板(8)，其中位于外侧的所述夹板(8)与所述支架转筒(4)固定连接，在所述夹板(8)之间经轴分别安装有至少三个行星轮(7)，所述行星轮(7)均匀分布在所述太阳轮(6)外周向，且所述述行星轮(7)均与所述太阳轮(6)啮合；在所述行星轮(7)侧面均固定有支杆(10)，所述支杆(10)能够同时向外延伸或向内收，在该支杆(10)外端设置有磁铁(11)；所述主动转轴(3)内端均穿出所述夹板(8)，在该主动转轴(3)的穿出端上固定有固定板(12)，在该固定板(12)内侧面上安装有所述扬声器(13)和驻极式话筒(14)；安装检测装置时，先将支架转筒(4)靠在所述支架(2)的支撑架(21)上，然和握住支架转筒(4)转动调整，使得所述扬声器(13)和驻极式话筒(14)均靠近所述检测管(1)的管心线，然后翻动与所述支撑架(21)铰接的锁紧架(22)将支架转筒(4)卡紧，所述支撑架(21)和锁紧架(22)通过其下部设置的卡槽和卡子卡紧。

4.根据权利要求3所述的基于短时傅里叶变换的油井动液面深度检测方法，其特征在于：所述行星轮(7)为三个，三个该行星轮(7)均匀分布在所述太阳轮(6)外周向。

5.根据权利要求3所述的基于短时傅里叶变换的油井动液面深度检测方法，其特征在于：在所述主动转轴(3)的外端安装有转动手把(5)。